라즈베리파이 수동부저 모듈사용하여 음악 연주하기

라즈베리파이 수동부저 모듈사용하여 음악 연주하기

라즈베리파이에서 수동부저를 사용하여 음악을 연주하는 프로그램을 작성한다. 프로그래밍, 작성한다, 코딩을 한다, 프로그램를 짠다 라는 말들은 "컴퓨터가 이해할 수 있는 문서를 작성한다." 라는 말과 동일한 말이다. 

일단 아래와 같이 아두이노에서 많이 사용하는 부저 스피커 모듈을 준비한다. 보통 3.3V 이상~ 5V 에서 동작하므로 라즈베리파이와 직접 연결해도 잘 동작한다.

위 센서모듈을 VCC-3.3V, 혹은 5V에 연결하고 GND는 GND에 연결한다. 스피커 입력 I/O 핀은 라즈베리파이 GPIO 이름이 GPIO.28이고, BCM 번호가 20 이고, 물리적인 핀 번호는 38번에 연결한다. 즉 wPi 핀번호 28번에 연결하라는 말이다. 그리을 아래에 나타낸다. 

아래 테스트에 들어가기 전에 라즈베리파이에 "wiringPi 라이브러리"를 설치해야 하고, 라즈베리파이 GPIO 에 대해 약간은 알고 있어야 한다. 혹시 처음 여기에 들어온 사람은 아래 두개의 포스팅을 참고하면 좋겠고, 준비가 안되어 있어도 따라하면 된다. 실수를 통해 더욱 많은 것을 배울 수 있다는 사실은 만고불변의 진리다. 일단 오래 기억되니까 말이다.

라즈베리파이의 GPIO를 제어할 수 있는 wiringPi 라이브러리의 설치 방법 https://diymaker.tistory.com/56

Raspberry Pi GPIO 와 wiringPi 라이브러리 https://diymaker.tistory.com/57

아래 코드는 은하계 전쟁을 다룬 불멸의 SF 영화 스타워즈의 주제곡이다. 소스코드 파일네임은 starwars.c 로 하고 입력한다. 다음 곡은 슈퍼마리오 게임에서 나오는 곡이다. 

'$'는 입력하지 말고 컴파일은 

$gcc -o starwars starwars.c -l wiringPi

에러없이 컴파일이 되면 아래 명령어로 실행한다. 거칠지만 아름다운 띠~띠띠띠 소리가 난다. 

$sudo ./starwars

#include <wiringPi.h>
#include <stdio.h>
 
//Pin 11 on Raspberry Pi corresponds to BCM GPIO 17 and wiringPi pin 0
#define BeepPin 28
 
//FREQUENCIES
#define cL 129
#define cLS 139
#define dL 146
#define dLS 156
#define eL 163
#define fL 173
#define fLS 185
#define gL 194
#define gLS 207
#define aL 219
#define aLS 228
#define bL 232
 
#define c 261
#define cS 277
#define d 294
#define dS 311
#define e 329
#define f 349
#define fS 370
#define g 391
#define gS 415
#define a 440
#define aS 455
#define b 466
 
#define cH 523
#define cHS 554
#define dH 587
#define dHS 622
#define eH 659
#define fH 698
#define fHS 740
#define gH 784
#define gHS 830
#define aH 880
#define aHS 910
#define bH 933
 
//This function generates the square wave that makes the piezo speaker sound at a determinated frequency.
void beep(unsigned int note, unsigned int duration)
{
  //This is the semiperiod of each note.
  long beepDelay = (long)(1000000/note);
  //This is how much time we need to spend on the note.
  long time = (long)((duration*1000)/(beepDelay*2));
  int i;
  for(i=0;i<time;i++)
  {
    //1st semiperiod
    digitalWrite(BeepPin, HIGH);
    delayMicroseconds(beepDelay);
    //2nd semiperiod
    digitalWrite(BeepPin, LOW);
    delayMicroseconds(beepDelay);
  }
 
  //Add a little delay to separate the single notes
  digitalWrite(BeepPin, LOW);
  delay(20);
}
 
//The source code of the Imperial March from Star Wars
void play()
{
  beep( a, 500);
  beep( a, 500);
  beep( f, 350);
  beep( cH, 150);
 
  beep( a, 500);
  beep( f, 350);
  beep( cH, 150);
  beep( a, 1000);
  beep( eH, 500);
 
  beep( eH, 500);
  beep( eH, 500);
  beep( fH, 350);
  beep( cH, 150);
  beep( gS, 500);
 
  beep( f, 350);
  beep( cH, 150);
  beep( a, 1000);
  beep( aH, 500);
  beep( a, 350);
 
  beep( a, 150);
  beep( aH, 500);
  beep( gHS, 250);
  beep( gH, 250);
  beep( fHS, 125);
 
  beep( fH, 125);
  beep( fHS, 250);
 
  delay(250);
 
  beep( aS, 250);
  beep( dHS, 500);
  beep( dH, 250);
  beep( cHS, 250);
  beep( cH, 125);
 
  beep( b, 125);
  beep( cH, 250);
 
  delay(250);
 
  beep( f, 125);
  beep( gS, 500);
  beep( f, 375);
  beep( a, 125);
  beep( cH, 500);
 
  beep( a, 375);
  beep( cH, 125);
  beep( eH, 1000);
  beep( aH, 500);
  beep( a, 350);
 
  beep( a, 150);
  beep( aH, 500);
  beep( gHS, 250);
  beep( gH, 250);
  beep( fHS, 125);
 
  beep( fH, 125);
  beep( fHS, 250);
 
  delay(250);
 
  beep( aS, 250);
  beep( dHS, 500);
  beep( dH, 250);
  beep( cHS, 250);
  beep( cH, 125);
 
  beep( b, 125);
  beep( cH, 250);
 
  delay(250);
 
  beep( f, 250);
  beep( gS, 500);
  beep( f, 375);
  beep( cH, 125);
  beep( a, 500);
 
  beep( f, 375);
  beep( c, 125);
  beep( a, 1000);
}
 
int main(void)
{
  //Check wiringPi setup
  if(-1 == wiringPiSetup())
  {
    printf("setup wiringPi failed!");
    return 1;
  }
 
  //Prepare GPIO0
  pinMode(BeepPin, OUTPUT);
  //Play the Imperial March
  play();
 
  return 0;
}

라즈베리파이와 하드웨어 연결은 동일하다. 다음 곡은 누구나 좋아하는 슈퍼마리오 게임에서 나오는 짧은 곡이다. 소스코드 파일 이름은 supermario.c 

'$'는 입력하지 말고 컴파일은 

$gcc -o supermario supermario.c -l wiringPi

에러없이 컴파일이 되면 아래 명령어로 실행한다. 거칠지만 아름다운 슈퍼마리오 시작음이 들린다. 

$sudo ./supermario

#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
 
#include <wiringPi.h>
#include <softTone.h>
 
#define PIN 28
 
int scale [23] = { 659, 659, 0, 659, 0, 523, 659, 0, 784, 0,0,0, 392, 0,0,0, 523, 0,0, 392, 0,0,330 } ;
 
int main ()
{
  int i ;
  wiringPiSetup () ;
  softToneCreate (PIN) ;
  for (i = 0 ; i < 23 ; ++i)
    {
      printf ("%3d\n", i) ;
      softToneWrite (PIN, scale [i]) ;
      delay (200) ;
    }
}